拉伸和扭轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)是基本的變形類型,可用于構(gòu)建復(fù)雜的變形驅(qū)動(dòng),如彎曲、滾動(dòng)、爬行等。人類的肌肉纖維、蜘蛛絲以及鈴狀鈴蟲的細(xì)長(zhǎng)莖等,都是自然界中存在的自固定纖維驅(qū)動(dòng)器,可以實(shí)現(xiàn)伸縮和扭轉(zhuǎn)等運(yùn)動(dòng)?;谏锊牧系淖怨潭ㄖ悄茯?qū)動(dòng)器可用于傳感器、控制器以及組織工程、醫(yī)療保健和人機(jī)交互的軟機(jī)器人中。
劉遵峰團(tuán)隊(duì)在尋找合適的天然生物材料過(guò)程中,從美發(fā)廳的燙發(fā)技術(shù)中獲得靈感。由于頭發(fā)中α-角蛋白對(duì)水具有高靈敏響應(yīng)性,因此,研究團(tuán)隊(duì)認(rèn)為,頭發(fā)非常適合制備自固定人工肌肉。經(jīng)過(guò)反復(fù)試驗(yàn),團(tuán)隊(duì)利用頭發(fā)中二硫鍵和氫鍵形成的交聯(lián)網(wǎng)絡(luò),開發(fā)出了這種“智能燙發(fā)新技術(shù)”,實(shí)現(xiàn)了濕度響應(yīng)的頭發(fā)人工肌肉的自固定。
“這項(xiàng)研究重要的意義在于提供了一種新的策略,通過(guò)生物相容性和可生物降解天然材料中的化學(xué)交聯(lián)實(shí)現(xiàn)捻度的保持,來(lái)制備自固定的纖維人工肌肉,并實(shí)現(xiàn)人工肌肉可逆性調(diào)節(jié)。這項(xiàng)新技術(shù)可拓展應(yīng)用于含-SH鍵的其他天然和人造材料的自固定中,并對(duì)含其他動(dòng)態(tài)可逆共價(jià)鍵材料的自固定具有借鑒意義。(本文來(lái)源于新華網(wǎng))